This work presents a novel technique for data compression based on multi-residue number systems. The basic theorem is that an under-determined system of congruences could be solved to accomplish data compression for a signal satisfying continuity of its information content and bounded in peak-to -peak amplitude by the product of relatively prime moduli,. This thesis investigates this property and presents quantitative results along with MATLAB codes. Chapter 1 is introductory in nature and Chapter 2 deals in more detail with the basic theorem. Chapter 3 explicitly mentions the assumptions made and chapter 4 shows alternative solutions to the Chinese remainder theorem. Chapter 5 explains the experiments in detail whose results are mentioned in chapter 6. Chapter 7 concludes with a summary and suggestions for future work.

Este trabalho apresenta o desenvolvimento, validação e aplicação de um método analítico para a análise multirresíduo de produtos veterinários em leite bovino in natura. Para a determinação dos analitos foi utilizada cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas sequencial (LC-MS-MS). Através do método cromatográfico desenvolvido, foi possível obter, em uma única injeção, a separação e detecção de 19 produtos veterinários (de diferentes classes) com ótima sensibilidade. Para o procedimento de preparo de amostra adotou-se uma modificação de um enfoque desenvolvido recentemente denominado QuEChERS. Este enfoque engloba características necessárias a uma metodologia analítica que será empregada para análises de rotina em diversos laboratórios do país: é rápida, barata, não gera volume excessivo de descartes, é fácil de executar, não requer treinamento extenso ou e equipamentos de custo elevado e é robusta. Através do processo de preparo de amostra empregado foi possível obter boa recuperação para 14, dos 19 compostos presentes na corrida cromatográfica. O método analítico foi validado - segundo os parâmetros descritos na Commission Decision 2002/657/EC, da União Européia - e aplicado em uma amostra real de leite bovino adquirida de produtor local. / This study describes the development, validation and application of an analytical method for the multi residue analysis of veterinary products in raw bovine milk. For determination of the analytes was used liquid chromatography coupled with tandem spectrometry (LC-MS-MS). Through the developed chromatographic method, it was possible to separate and detect, with a single injection, 19 veterinary products (of different classes) with optimal sensibility. For the sample preparation procedure it was adopted a new approach: the QuEChERS procedure. This approach presents all the characteristics required for a routine analytical procedure, to be applied in several laboratories across the country: it\'s quick, cheap, doesn\'t generates large residue material, it\'s easy to execute, doesn\'t requires training or the use of expansive equipments and it\'s rugged. Through the sample preparation procedure, it was obtained good recovery to 14 of the 19 compounds in the chromatographic run. The analytical procedure was validated according to the Commission Decision 2002/657/EC, of the European Union and a real sample of raw milk, from local producer, was tested.

Este trabalho apresenta o desenvolvimento, validação e aplicação de um método analítico para a análise multirresíduo de produtos veterinários em leite bovino in natura. Para a determinação dos analitos foi utilizada cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas sequencial (LC-MS-MS). Através do método cromatográfico desenvolvido, foi possível obter, em uma única injeção, a separação e detecção de 19 produtos veterinários (de diferentes classes) com ótima sensibilidade. Para o procedimento de preparo de amostra adotou-se uma modificação de um enfoque desenvolvido recentemente denominado QuEChERS. Este enfoque engloba características necessárias a uma metodologia analítica que será empregada para análises de rotina em diversos laboratórios do país: é rápida, barata, não gera volume excessivo de descartes, é fácil de executar, não requer treinamento extenso ou e equipamentos de custo elevado e é robusta. Através do processo de preparo de amostra empregado foi possível obter boa recuperação para 14, dos 19 compostos presentes na corrida cromatográfica. O método analítico foi validado - segundo os parâmetros descritos na Commission Decision 2002/657/EC, da União Européia - e aplicado em uma amostra real de leite bovino adquirida de produtor local. / This study describes the development, validation and application of an analytical method for the multi residue analysis of veterinary products in raw bovine milk. For determination of the analytes was used liquid chromatography coupled with tandem spectrometry (LC-MS-MS). Through the developed chromatographic method, it was possible to separate and detect, with a single injection, 19 veterinary products (of different classes) with optimal sensibility. For the sample preparation procedure it was adopted a new approach: the QuEChERS procedure. This approach presents all the characteristics required for a routine analytical procedure, to be applied in several laboratories across the country: it\'s quick, cheap, doesn\'t generates large residue material, it\'s easy to execute, doesn\'t requires training or the use of expansive equipments and it\'s rugged. Through the sample preparation procedure, it was obtained good recovery to 14 of the 19 compounds in the chromatographic run. The analytical procedure was validated according to the Commission Decision 2002/657/EC, of the European Union and a real sample of raw milk, from local producer, was tested.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The rice is the main component of the basic diet of the world-wide population, is therefore, of extreme importance for the food security. In function of this, related aspects its production and comsumption must continuously be monitored and be evaluated, so that its supply is guaranteed. In this study, was development and validated a methodology for determination of residues of 51 pesticides in polish rice grains, using the modified QuEChERS extraction method and Gas Chromatography coupled to Mass Spectrometry with Negative Chemical Ionization and Selected Ion Monitoring (GC-MS NCI-SIM). To that end, previous homogenized rice was spiked with 51 pesticides at 3 different spiking levels (10, 20 and 50 μg kg-1, 6 replicates at each level) and extracted by the modified QuEChERS method. Applying this method, 10 mL of acetonitrile was added to 10.0 g of rice matrix and the tubes were vigorously shaken by hand for 45 s. The tubes were uncapped, 3.0 g of anhydrous magnesium sulfate and 1.7 g of sodium acetate were added, the shaking procedure was repeated and the extract was centrifuged for 8 min. Furthermore, a dispersive clean-up was developed for extract purification. The upper layer (4 mL) of the extracts was transferred to another tube containing 600 mg of anhydrous magnesium sulfate and 500 mg of C18, the shaking procedure was repeated and the extract was centrifuged for 8 min. The extracts were analized by GC-MS NCI-SIM. The method validation was performed of the linear range of the analytical curves (7 concentration levels and 6 injections each), detection limit (LOD), quantification limit (LOQ), matrix effect, as well as precision (as RSD%) and accuracy (as recovery percent). In general, LOD, LOQ and r2 results, obtained from GC, were affected by standards prepared in matrix extract compared to the preparation in solvent. The linear calibration curves was between 1.0 or 2.0 to 100.0 ng mL-1 with r2 values ≥ 0,99. The GC-MS (NCI) allowing the quantification (recovery criteria 70-120% and RSD% values ≤ 20%) of 87% of the target compounds, that showed LOQm of 10 or 20 mg kg-1. Hence, it is possible to conclude, this method proved to be adequate for the multi-residue analysis of pesticides in rice, conciliating sensitivity and acceptable selectivity and all the validation parameters were within the limits suggested for validation of chromatographic methods. / O arroz é o principal componente da dieta básica da população mundial. É, portanto, de extrema importância para a segurança alimentar e, em função disso, aspectos relacionados à sua produção e consumo devem ser continuamentemonitorados e avaliados em profundidade, para que o seu suprimento seja garantido. Neste estudo, foi desenvolvida e validada uma metodologia para a determinação, em grãos de arroz polido, de resíduos de 51 pesticidas, analisados utilizando o método de extração QuEChERS modificado e Cromatografia Gasosa com Detecção por Espectrometria de Massas, operando no modo de Ionização Química Negativa e Monitoramento do Ion Selecionado (GC-MS NCI-SIM). Para isso, realizou-se a fortificação do arroz, previamente homogeinizado, com soluções contendo os 51 pesticidas, em 3 níveis de fortificação (10, 20 e 50 μg kg-1), 6 réplicas para cada nível, e aplicou-se o método QueChERS modificado. A extração por este método consistiu na pesagem de 10,0 g da matriz, adição de 10 mL de acetonitrila e procedeu-se a agitação manual e vigorosa, por cerca de 45 segundos. Acrescentou-se 3,0 g de sulfato de magnésio anidro e 1,7 g de acetato de sódio anidro, repetindo-se agitação. Foram, posteriormente, centrifugados por 8 minutos A purificação dos extratos foi realizada através de clean-up dispersivo, onde 4 mL do extrato foram transferidos para outro tubo já contendo 600 mg de sulfato de magnésio anidro e 500 mg de C18, repetindo-se a agitação e a centrifugação, e em seguida os extratos foram analisados por GC-MS NCI-SIM. Neste trabalho avaliouse os seguintes parâmetros de validação do método: faixa de linearidade das curvas analíticas (7 níveis de concentração e seis injeções cada), limite de detecção (LOD), limite de quantificação (LOQ), efeito matriz, bem como a precisão e a exatidão (em termos de percentual de recuperação). Em geral, os valores de LOD, LOQ e r2, obtidos por GC, foram influenciados pela utilização de extratos da matriz para o preparo das soluções analíticas. A faixa linear de concentração das curvas analíticas situou-se entre 1,0 ou 2,0 a 100,0 ng mL-1 com valores de r2 ≥ 0,99. A técnica GCMS NCI modo SIM promoveu a quantificação (critérios de recuperação entre 70 e 120% e valores de RSD% ≤ 20%) de 87% dos compostos que apresentaram LOQm de 10 ou 20 mg kg-1. Portanto, conclui-se que o método mostrou-se adequado à análise multirresíduo dos pesticidas em arroz, conciliando sensibilidade e seletividade adequadas, e todos os parâmetros de validação encontram-se dentro dos limites sugeridos para validação de métodos cromatográficos.

Les extraits naturels tels que les huiles essentielles, les absolues ou les résinoïdes utilisés en parfumerie, arômes et cosmétique sont produits à partir de matières premières naturelles. La culture de ces matières premières est souvent basée sur la monoculture et implique l'utilisation de pesticides. La réglementation pour les matières premières destinées à ces industries devient de plus en plus stricte en termes de niveaux résiduels autorisés de pesticides, en raison de leur impact sur la santé publique et sur l'environnement. Dans ce manuscrit, un état de l’art montrant la problématique pour l’analyse des pesticides dans les extraits naturels et les travaux dédiés à cette étude, est présenté. Une méthode d’analyse multi-résidus de pesticides a ensuite été mise au point dans les roses et les extraits (concrètes et absolues) issus de la rose. La préparation d’échantillon s’appuie sur l’approche QuEChERS utilisant l’extraction et la purification par SPE-dispersive. Les échantillons ont ensuite été analysés par GC-MS/MS. Les méthodes ainsi développées ont permis d’étudier les devenir des pesticides au cours du procédé d’extraction des roses. Le travail a été fait dans un premier temps sur des roses issues d’un champ bio puis dopées avec 57 pesticides. Chaque intermédiaire de transformation, excepté les cires, a été analysé mettant en évidence la répartition des pesticides. Il y est montré que les pesticides présents dans les roses sont co-extraits durant le procédé d’extraction et sont concentrés entre 100 et 300 fois dans l’absolue. Cette étude a ensuite été réalisée sur des roses et leurs extraits issus de champs avec des traitements phytosanitaires « classiques ». / Natural extracts in form of essential oils, concretes, resinoids, as well as absolutes used in perfume, aroma, and cosmetic industries are produced from natural raw materials. The cultivation of natural raw materials is often based on monoculture and involves the use of pesticides. Legal regulations for raw materials intended for these industries become increasingly stricter in terms of the allowed residual levels of chemicals used for treatment because of their impact on public health and on the environment. In this manuscript, a review showing pesticide analysis problems in natural extracts and works dedicated to this study, is presented. Next, a method for multi-residue pesticides analysis was developed in roses and extracts (concrete and absolute) from roses. The sample preparation is based on the QuEChERS approach using extraction and purification by SPE-dispersive. The samples were then analyzed by GC-MS / MS. Thus the developed methods were used to study pesticides behavior during the extraction process of the roses. In a first time, the work was done on roses from organic field and spiked with 57 pesticides. Each transformation intermediate, except waxes, was analyzed showing the distribution of pesticides. It showed that pesticides which were present in rose flowers were coextracted during extraction process and concentrated by factor between 100 and 300 in absolute. This study was then performed on roses and extracts from fields with pesticide "classic" phytosanitary treatments. The trend observed for these samples was the same as for the model: pesticides were concentrated in the absolute reaching concentrations of several milligrams per kilogram.

Le début du 21e siècle a vu naître un intérêt croissant pour la problématique des résidus de médicaments dans les milieux aquatiques. L’apparition de nouvelles technologies analytiques permettant la détection et la quantification de molécules à l’état d’ultra-traces a fortement contribué à cette expansion. Ces améliorations technologiques ont permis la recherche et la quantification de nombreux xénobiotiques dans les différents compartiments aquatiques. Depuis une quinzaine d’années, l’attention des équipes de recherche s’est ainsi portée sur les résidus de médicaments à usage humain ou vétérinaire. La faune et la flore aquatiques sont ainsi exposées à des mélanges de composés certes à très faibles doses (souvent de l’ordre de quelques ng à quelques centaines de ng) mais en continu et les effets de cette exposition sont très peu documentés. Ces contaminants font partie des polluants émergents et il n’existe actuellement pasde réglementation en Europe concernant leur présence dans l’environnement. La contamination des milieux aquatiques par les résidus de médicaments à usage humain est souvent le signe d’une urbanisation importante et les cours d’eau soumis à de fortes pressions domestiques sont des sitesd’étude privilégiés. Néanmoins, les données concernant les milieux ruraux sont encoreparcellaires bien qu’ils représentent les quatre cinquièmes du territoire français. Les travaux de cette thèse ont pour objectif premier d’établir un état des lieux des ressources en eau d’un territoire à dominante rurale, le département de la Dordogne. Pour répondre à cette problématique, la recherche de résidus de médicaments s'est orientée sur une liste de 40 molécules comprenant des hypolipidémiants, des antibiotiques, des béta-bloquants, des anti-inflammatoires non stéroïdiens, des anticancéreux, etc. Une méthode chromatographique multi-résidus (pré-concentration en ligne - LC-MS/MS) a été développée et validée pour les eaux de surface. En accord avec la Directive européenne Cadre sur l'Eau (DCE), des sites ont été échantillonnés tous les mois pendant un an (2011) sur six cours d'eau majeurs du département de la Dordogne de manière à déterminer leur état écologique (physico-chimique et biologique).Parallèlement, la caractérisation des résidus de médicaments a été réalisée sur ces mêmes échantillons. Les différentes campagnes de mesure ont permis d'identifier les principales zones impactées par les composés pharmaceutiques et ont également montré des corrélations linéaires avec d'autres paramètres (ions ammonium, phosphore, etc.).Suite aux premiers résultats obtenus lors de l'état des lieux du département de laDordogne, une étude complémentaire focalisée sur la présence des résidus de médicaments dansl'Isle a été menée en parallèle. Elle a permis de caractériser les voies d’introduction des résidus de médicaments et mieux comprendre l’impact de la ville de Périgueux sur l’Isle. Ainsi, un des objectifs a été de caractériser la présence de composés pharmaceutiques dans cette rivière et de comprendre l’origine de ces molécules par l’identification des effluents domestiques des stationsd’épuration présentes dans la zone urbaine. / The beginning of the 21th century saw a growing interest for pharmaceuticals in aquaticsystems. The development of new analytical technologies allowing detection and quantification ofcompounds at ultra-trace levels mostly contributed to this expansion. These technologicalimprovements allowed to evidence and quantify many xenobiotics in various aquaticcompartments. Since about fifteen years, research teams focused their attention to human orveterinary pharmaceuticals. These contaminants are among emerging pollutants and no regulationexists in Europe concerning their presence in the environment. The presence of few tenths ofpharmaceuticals has been demonstrated. Living organisms in aquatic bodies are thereforeexposed to mixtures of compounds certainly at low doses (often between few ng and fewhundreds of ng) but continuously and the effects of this exposure are few documented. Thecontamination of aquatic systems by pharmaceuticals is usually the sign of an importanturbanization and streams with strong domestic pressures are often chosen as sampling sites inscientific studies. Nevertheless, the data concerning rural areas are still scarce although theyrepresent four fifth of the French territory.This work aims to establish a current situation of water resources of a rural territory, theDordogne administrative department. The occurrence of 40 pharmaceuticals including lipidregulators, antibiotics, β-blockers, non-steroidal anti-inflammatories, anticancer drugs, etc inseveral streams has studied with a multi-residue analytical method involving an on-linepreconcentration, a chromatographic separation followed by tandem MS/MS detection. Themethod has been validated for surface waters according to COFRAC requirements.Many sites were sampled every month during one year (2011) on six major streams of theDordogne department. The various campaigns allowed identifying the main areas contaminatedby pharmaceuticals and some linear correlations with other parameters (ammonium ion,phosphorus, etc.) have been evidenced.Beside the results obtained over all the Dordogne department, a focus on the presence ofpharmaceuticals in Isle river, around Périgueux, the main urban area of Dordogne, was led. Thissurvey allowed characterizing the introduction ways of pharmaceuticals and better understandingthe impact of the city of Périgueux on the river Isle.

L’analyse des contaminants émergents (ECs) suscite l’intérêt de la communauté scientifique, de sorte que plusieurs études ont rapporté leur présence dans les eaux usées et dans les eaux de surface. Toutefois, la plupart des études ont concentré leurs travaux principalement sur la phase dissoute, si bien que la concentration des ECSs dans les particules en suspension (SPM – suspended particulate matter) demeure peu connue. De plus, la plupart des méthodes traitant l’analyse des ECs sont basées sur le couplage de la chromatographie liquide couplée à un triple quadripôle (QqQ). Typiquement, ces QqQ fonctionnent à basse résolution, augmentant ainsi la probabilité d’obtenir des faux positifs. Afin de diminuer le taux de faux positifs un nouveau protocole permettant l’analyse de 31 ECs dans la fraction dissoute et la fraction solide a été développé à l’aide de la spectrométrie de masse à haute résolution. De plus, un dépistage du potentiel estrogénique par des levures a été effectué. Cela représente l’un des premiers rapports décrivant les concentrations en ECs dans les eaux usées et les SPM combiné avec un dépistage du potentiel estrogénique. La séparation des particules en suspension a été réalisée via la filtration des échantillons liquides. Les ECs ont été extraits de la fraction solide à l’aide d’ultrasons en utilisant du MeOH : ACN (1:1, v/v) avec l’ajout de 1% de HCOOH. Par la suite, l’extrait de la fraction solide et de la phase aqueuse ont été soumis à la SPE (solid phase extraction – extraction sur phase solide) à l’aide d’une cartouche polymérique composé d’acide benzènesulfonique. Une colonne de type C-18 a été utilisée pour séparer les ECs sélectionnés. Un spectromètre de masse de haute résolution (Q-Exactive), constitué d’un quadripôle et d’une trappe ionique orbitale à haute résolution a été utilisé en mode balayage (FS, full scan) avec une résolution de 70 000 FWHM (FWHM– Largeur à mi-hauteur, Full width at half maximum) à m/z 200 pour l’analyse de la fraction solide et en mode suivi des réactions parallèles (PRM, Parallel reaction monitoring) à 17 500 FWHM à m/z 200 pour la fraction liquide. Une ionisation chimique à pression atmosphérique (APCI, Atmospheric pressure chemical ionisation) en modes positif et négatif a été utilisée. La méthode a été appliquée sur des échantillons réels afin de déterminer non seulement la portion d’ECs sur les SPM, mais également leur devenir dans le traitement des eaux usées jusqu’à leur déversement dans les eaux réceptrices. La récupération des composés d’intérêt a été de 27 à 102 % et de 43 à 122%, pour la fraction solide et liquide respectivement. Les limites de détections se situaient entre 0.5 à 104 ng L-1 et de 0.3 à 2.3 ng g-1. Les courbes d’étalonnages dans les matrices d’eaux usées et les solides ont montré une bonne linéarité (R2 > 0.991) pour les analytes cibles ainsi qu’une précision acceptable avec des coefficients de variation inférieurs à 25%. / The trace analysis of emerging contaminants (ECs) is gaining more interest and several studies have widely reported their occurrence in waste and surface water. However, most studies found in the literature reported concentrations only in the dissolved phase often without considering the suspended particulate matter (SPM). Moreover, most of the methods dealing with the analysis of ECs are based on liquid chromatography tandem mass spectrometry with a triple quadruple (QqQ). The majority of QqQ operate at low resolution, thus increasing the possibility of false positive identification. The current study presents a new protocol to quantify 31 emerging contaminants not only in the effluent wastewater, but also from SPM of municipal wastewater samples using high-resolution mass spectrometry, an improvement to reduce false positives. Furthermore, Yeast estrogen screen assay (YES-assay) adapted from direct measurement of estrogenic activity was tested on filtered wastewater samples. This represents one of the first reports describing ECs in wastewater and SPM with direct measurement of estrogenic activity. The separation of suspended particulate matter was realized using filtered water samples. The ECs were extracted from the matrix by sonication using MeOH:ACN (1:1, v/v) with 1% HCOOH. Thereafter, the extracts of the solid fraction and the aqueous phase were subjected to an off-line solid phase extraction (SPE) with a Strata-X-C cartridge to concentrate and clean-up the extracts. A C18 chromatography column was used to separate ECs. A QExactive mass spectrometer, which combines a quadruple analyser with a high resolution orbital ion trap (OrbitrapTM) was used in full scan (FS) mode with 70 000 FWHM (Full width at half maximum) at m/z 200 for analysis of the solid fraction, while analysis of the liquid fraction was realised using parallel reaction monitoring (PRM) with 17 500 FWHM at m/z 200. An APCI (Atmospheric Pressure Chemical Ionization) source in positive and negative mode was used for the ionization of target compounds. The method was successfully applied to real samples allowing us to determine the proportion of ECs in suspended particulate and the fate of the selected ECs during wastewater-treatment processes and their release into receiving surface waters. Recoveries of target compounds ranged from 27 to 102 % and from 43 to 122 % for the liquid and the solid fraction respectively. The limits of detection ranged from 0.5 to 104 ng L-1 and from 0.3 to 2.3 ng g-1. Calibration curves in wastewater and solid matrix showed good linearity (R2 > 0.991), for all target analytes, and precision (intraday and interday) showed coefficients of variation below 25%.

Die Rückstandsanalytik tierischer Lebensmittel ist eine anspruchsvolle Aufgabe aufgrund des hohen Lipidanteils der Proben sowie des sich stetig vergrößernden Wirkstoffspektrums. Heutzutage werden für die Probenaufarbeitung die DFG S 19 Methode, mit der vorrangig unpolare Analyten nachgewiesen werden und zunehmend die QuEChERS Methode eingesetzt, die insbesondere auf die Erfassung polarer Pestizide abzielt. In dieser Arbeit wurde eine moderne Multirückstandsmethode für Hühnereier entwickelt, um sowohl gas- als auch flüssigkeitschromatographisch (GC, LC) erfassbare Wirkstoffe zu analysieren. Dazu gehören unpolare PCBs, Pyrethroide und Organochlorpestizide, aber auch polarere Organophosphate, Triazole und Carbamate. Das Verfahren basiert auf der Extraktion mittels Matrix Solid Phase Dispersion, der Reinigung auf Grundlage einer modifizierten Gelpermeationschromatographie (GPC) und zwei verschiedenen Festphasenextraktionen (SPEs) für GC- und LC-erfassbare Pestizide sowie der Quantifizierung mittels GC- und LC-MS/MS. Dünnschichtchromatographisch wurde die effektive Entfernung hochmolekularer Lipide durch die modifizierte GPC und niedrigmolekularer Fette durch die SPEs belegt. Laut der für Ei durchgeführten Validierung erfüllten 164 der 172 untersuchten Pestizide und alle sechs PCBs die Leistungskriterien für die amtliche Rückstandskontrolle - zumeist am niedrigsten validierten Level (5 µg/kg bzw. 0,5 µg/kg). Ausnahmen bildeten sehr polare LC-Pestizide (z.B. Aminopyralid, Clopyralid, MCPA, Quinmerac) und pH-Wert-abhängige GC-Analyten (Nicotin, Tolylfluanid, Dichlofluanid), die auch mit den etablierten Verfahren schwierig zu analysieren sind. Weiterhin verdeutlichte die erfolgreiche Untersuchung von verschiedenen Ringversuchsmaterialien, dass die ursprünglich für Eier entwickelte Methode auch für mageres Geflügelfleisch und Sahne genutzt werden kann. Gegenüber den etablierten Verfahren wies die neue Methode deutliche Vorzüge auf. So belegte die Dünnschichtchromatographie, dass mit der neuen Methode Cholesterin, aber auch freie Fettsäuren besser abgetrennt werden als mit den etablierten Verfahren. Die neue Methode verbrauchte im Vergleich zur DFG S 19 Methode 46 % weniger Lösungsmittel und ermöglichte eine Verdopplung des Probendurchsatzes innerhalb von 8 h. Zudem eignete sich das entwickelte Verfahren laut den Validierungsdaten für GC-Analyten deutlich besser als die QuEChERS Methode und etwas besser als die DFG S 19 Methode (v.a. für Pyrethroide). Hinsichtlich der LC-Analyten unterschieden sich die neue und die QuEChERS Methode nur bei wenigen Analyten. Mit dem neuen Verfahren konnten folglich im Gegensatz zu den etablierten Methoden sowohl unpolare GC- als auch polare LC-Analyten sicher erfasst werden.

Une nouvelle méthode d'extraction en phase solide (SPE) couplée à une technique d'analyse ultrarapide a été développée pour la détermination simultanée de neuf contaminants émergents (l'atrazine, le déséthylatrazine, le 17(béta)-estradiol, l'éthynylestradiol, la noréthindrone, la caféine, la carbamazépine, le diclofénac et le sulfaméthoxazole) provenant de différentes classes thérapeutiques et présents dans les eaux usées. La pré-concentration et la purification des échantillons a été réalisée avec une cartouche SPE en mode mixte (Strata ABW) ayant à la fois des propriétés échangeuses de cations et d'anions suivie d'une analyse par une désorption thermique par diode laser/ionisation chimique à pression atmosphérique couplée à la spectrométrie de masse en tandem (LDTD-APCI-MS/MS). La LDTD est une nouvelle méthode d'introduction d'échantillon qui réduit le temps total d'analyse à moins de 15 secondes par rapport à plusieurs minutes avec la chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse en tandem traditionnelle (LC-MS/MS). Plusieurs paramètres SPE ont été évalués dans le but d'optimiser l'efficacité de récupération lors de l'extraction des analytes provenant des eaux usées, tels que la nature de la phase stationnaire, le débit de chargement, le pH d'extraction, le volume et la composition de la solution de lavage et le volume de l'échantillon initial. Cette nouvelle méthode a été appliquée avec succès à de vrais échantillons d'eaux usées provenant d'un réservoir de décantation primaire. Le recouvrement des composés ciblés provenant des eaux usées a été de 78 à 106%, la limite de détection a été de 30 à 122 ng L-1, alors que la limite de quantification a été de 88 à 370 ng L-1. Les courbes d'étalonnage dans les matrices d'eaux usées ont montré une bonne linéarité (R2 > 0,991) pour les analytes cibles ainsi qu’une précision avec un coefficient de variance inférieure à 15%. / A new solid phase extraction (SPE) method coupled to a high throughput sample analysis technique was developed for the simultaneous determination of nine selected emerging contaminants (atrazine, desethylatrazine, 17(beta)-estradiol, ethynylestradiol, northindrone, caffeine, carbamazepine, diclofenac and sulfamethoxazole) comprising drugs from different therapeutic classes present in wastewater. Sample pre-concentration and clean-up was performed with a mixed-mode SPE cartridge (Strata ABW) having both cation and anion exchange properties followed by analysis by laser diode thermal desorption/atmospheric pressure chemical ionization coupled to tandem mass spectrometry (LDTD-APCI-MS/MS). The LDTD is a new high-throughput sample introduction method, which reduces total analysis time to less than 15 seconds compared to minutes with traditional liquid-chromatography coupled to tandem mass spectrometry (LC-MS/MS). Several SPE parameters were evaluated in order to optimize recovery efficiencies when extracting analytes from wastewater, such as the nature of stationary phase, the loading flow rate, the extraction pH, the various volume and composition of the washing solution and the initial sample volume. The method was successfully applied to real wastewater samples from a primary sedimentation tank. Recoveries of target compounds from wastewater ranged from 78 to 106 %, the limit of detection ranged from 30 to 122 ng L-1 while the limit of quantification ranged from 88 to 370 ng L-1. Calibration curves in wastewater matrix showed good linearity (R2 > 0.991), for all target analytes, and precision (intraday and interday) showed a coefficient of variance below 15%.

Une nouvelle méthode d'extraction en phase solide (SPE) couplée à une technique d'analyse ultrarapide a été développée pour la détermination simultanée de neuf contaminants émergents (l'atrazine, le déséthylatrazine, le 17(béta)-estradiol, l'éthynylestradiol, la noréthindrone, la caféine, la carbamazépine, le diclofénac et le sulfaméthoxazole) provenant de différentes classes thérapeutiques et présents dans les eaux usées. La pré-concentration et la purification des échantillons a été réalisée avec une cartouche SPE en mode mixte (Strata ABW) ayant à la fois des propriétés échangeuses de cations et d'anions suivie d'une analyse par une désorption thermique par diode laser/ionisation chimique à pression atmosphérique couplée à la spectrométrie de masse en tandem (LDTD-APCI-MS/MS). La LDTD est une nouvelle méthode d'introduction d'échantillon qui réduit le temps total d'analyse à moins de 15 secondes par rapport à plusieurs minutes avec la chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse en tandem traditionnelle (LC-MS/MS). Plusieurs paramètres SPE ont été évalués dans le but d'optimiser l'efficacité de récupération lors de l'extraction des analytes provenant des eaux usées, tels que la nature de la phase stationnaire, le débit de chargement, le pH d'extraction, le volume et la composition de la solution de lavage et le volume de l'échantillon initial. Cette nouvelle méthode a été appliquée avec succès à de vrais échantillons d'eaux usées provenant d'un réservoir de décantation primaire. Le recouvrement des composés ciblés provenant des eaux usées a été de 78 à 106%, la limite de détection a été de 30 à 122 ng L-1, alors que la limite de quantification a été de 88 à 370 ng L-1. Les courbes d'étalonnage dans les matrices d'eaux usées ont montré une bonne linéarité (R2 > 0,991) pour les analytes cibles ainsi qu’une précision avec un coefficient de variance inférieure à 15%. / A new solid phase extraction (SPE) method coupled to a high throughput sample analysis technique was developed for the simultaneous determination of nine selected emerging contaminants (atrazine, desethylatrazine, 17(beta)-estradiol, ethynylestradiol, northindrone, caffeine, carbamazepine, diclofenac and sulfamethoxazole) comprising drugs from different therapeutic classes present in wastewater. Sample pre-concentration and clean-up was performed with a mixed-mode SPE cartridge (Strata ABW) having both cation and anion exchange properties followed by analysis by laser diode thermal desorption/atmospheric pressure chemical ionization coupled to tandem mass spectrometry (LDTD-APCI-MS/MS). The LDTD is a new high-throughput sample introduction method, which reduces total analysis time to less than 15 seconds compared to minutes with traditional liquid-chromatography coupled to tandem mass spectrometry (LC-MS/MS). Several SPE parameters were evaluated in order to optimize recovery efficiencies when extracting analytes from wastewater, such as the nature of stationary phase, the loading flow rate, the extraction pH, the various volume and composition of the washing solution and the initial sample volume. The method was successfully applied to real wastewater samples from a primary sedimentation tank. Recoveries of target compounds from wastewater ranged from 78 to 106 %, the limit of detection ranged from 30 to 122 ng L-1 while the limit of quantification ranged from 88 to 370 ng L-1. Calibration curves in wastewater matrix showed good linearity (R2 > 0.991), for all target analytes, and precision (intraday and interday) showed a coefficient of variance below 15%.